Karbonskābe

Ķīmiskie organiskie savienojumi, molekulaskas ir savā struktūrā vismaz vienu karboksilgrupu (tas saskaņots karbonilgrupu - funkcionālo grupu aldehīdiem un ketoniem, un hidroksilgrupa - alkohola funkcionālo grupu), kas saņemti parastais nosaukums - karbonskābi. To formulu var attēlot kā R-COOH, kur R ir ogļūdeņraža monovalentā funkcionālā grupa. Jebkura karbonskābe, atšķirībā no vairuma neorganisko skābju, ir vāja un nepilnīgi sadalās jonos.

Vienkāršākie piemēri irskudrskābes (metāna) skābe H-COOH. Nosaukums ir izskaidrojams ar angļu dabaszinātnes John Reija pirmās saņemšanas vēsturi 1670. gadā sarkanajiem skudriem. Karbonskābi ar divām vai vairākām karboksilgrupām sauc par divvērtīgām (vai dikarboksilgrupām), tribāzi (vai trikarbonskābi) un tā tālāk. Vienkāršākais piemērs ir skābeņskābe ar formulu C2H2O4, molekulā, kurā ir divas karboksilgrupas. Heksafīnskābi, tās formulu C12H6O12, var minēt kā heksafīnskābi. Molekulā ir sešas karboksilgrupas, kas benzola gredzenā aizstāj ūdeņraža atomus.

Organiskās skābes, kā likums, ir raksturīgas. Piemēram, heksakarboksilskābe ir iekļauta brūnā ogļājā iegūta medus akmenī).

Tas ir daudz svarīgu dabas savienojumuklase Tie ietver citronskābi C6H8O7 (dažas pārtikas piedevas E330-E333), ko 1784. gadā Zviedrijas farmaceitam K. Scheele vispirms iegūst no neapstrādātu citronu sulas. Vīnskābe C4H6O6 ir pārtikas piedeva E334). Šī karbonskābe ir plaši izplatīta dabā. Tas ir atrodams svaigā augļu sulā.

Ja mēs uzskatu kādu no tām homoloģiskajām sērijāmorganiskie savienojumi, tad regulāri mainās īpašības ar pieaugošu molekulmasu. Katra savienojuma īpašības ir atkarīgas no to molekulu struktūras, ti, tās lielākoties nosaka karbonskābju izomēri. Pirmie homologu sērijas pārstāvji, kas veidoti no skudrskābes, ieskaitot etiķskābi un propionskābi, attiecas uz šķidrumiem. Tiem piemīt asas smakas un viegli šķīst ūdenī. Augstākie pārstāvji ir cietas vielas, kuras nešķīst ūdenī.

Galvenās karbonskābju ķīmiskās īpašībasnosaka karbonilgrupas ietekme uz hidroksilgrupu. Tādēļ šiem savienojumiem, atšķirībā no spirtiem, ir izteikts skābs raksturs.

Piemēram, ūdens šķīdumos tie varsadalās jonos, kas pierāda šķidruma krāsošanu pēc lakmusa pievienošanas sarkanai krāsai. Tas norāda uz ūdeņraža katjonu klātbūtni. Tas nozīmē, ka to ūdens šķīdumu barība ir skāba (pH ir mazāks par 7).

Mijiedarbojoties ar metāliem vai bāzēm, karboksilskābes spēj veidot sāļus: 2CH3-COOH + Mg → (CH3-COO) 2Mg + H2 ↑.

Organiskās skābes arī nonāk ķīmiskās reakcijās ar karbonātiem, aizvietojot ogļskābi: 2CH3-COOH + MgCO3 → (CH3-COO) 2Mg + H2O + CO2 ↑.

Viņi viegli reaģē ar amonjaku, veidojot sāļus: CH3-COOH + NH3 → CH3-COONH4.

Organisko skābju skābās īpašībastiek pastiprināti ar radikālo aizvietotāju klātbūtni ar negatīvu indukcijas efektu. Piemēram, prasība no hlora etiķskābes tika pakāpeniski aizstājot vienu ūdeņraža atomu no hlora atomiem un saņemot hloretiķskābi, dichloroacetic acid, un pēc tam trihloretiķskābes, ir straujš to skābajā īpašībām.

Var iegūt jebkuru karbonskābivairākos veidos. Visbiežāk sastopamā metode pamatojas uz oksidācijas reakciju. Kā sākotnējie reaģenti tiek ņemti spirti vai aldehīdi. Vēl viens ražo organiskās skābes metode ir hidrolīze nitrilu plūst, karsējot tos ar atšķaidītu minerālskābēm.